文档介绍：***第三节物体的受力分析和受力图膂薂图7-6a所示为利用定滑轮装置提升一工字钢梁的情况。人用力F拉吊索3的一端D,使梁作匀速直线上升或保持静止,即处于平衡状态。假设已知梁的重力W和几何角度α,不计摩擦和吊索、吊环、滑轮的自重,试求吊索l、2和3上所受的力。芇芇a)d)e)薃肀图7-6定滑轮装置的受力分析和受力图芀a)用定滑轮装置提升重物b)定滑轮受力图c)吊环受力图d)大梁受力图e)物系受力图莇羄解这类平衡问题的一般步骤是:螂1)确定研究对象。根据问题中的已知量和待求量之间的关系,确定选取某一个物体或类几个物体或整个物体系统(简称物系)来研究其平衡,则该物体或某几个物体或物系称为研究对象。聿2)进行受力分析。分析研究对象上所受的全部外力。蒇3)画出受力图。画出研究对象和它所受的全部外力的图称为受力图,如图7-6b、c、d、e莅分别为定滑轮、吊环、大梁和物系的受力图。为了清楚起见,受力图一般应单独画出(对于简单的问题,在不致引起误解时,方可画在原图上)。在画物系的受力图时,不可画出物系内部各物体之间相互作用的内力,见图7-6e。腿4)根据平衡条件,列出平衡方程——矢量方程或解析方程。螇5)用几何法或解析法解方程,并由已知量求出待求量。薇在研究对象所受的全部外力中,凡能主动引起物体运动或使物体有运动趋势的力称为主动力(又称载荷或负荷)。主动力的大小和方向通常都是已知的,如本例中梁的重力W。而阻碍、限制研究对象运动的物体称为约束物,简称约束。约束作用在研究对象(被约束物)上的力称为约束力(或被动力)。约束力的大小需要根据平衡条件求出,而约束力的方向一般根据约束的类型即可予以确定。确定的原则是约束力的方向总是与约束所能限制的运动方向相反,并通过两物体的接触点。螅下面介绍工程上常见的几种约束及其约束力方向的确定方法。羁一、柔索袀工程上的钢丝绳、链条、胶带等都可以简化为柔索。图7-6中的梁BC和吊环A都是受柔索约束的例子。柔索只限制物体沿着拉长柔索方向的运动,故物体所受的约束力是拉力,其作用线与柔索重合,见图7-6c、d。蚇二、光滑面羂物体与支承面接触,当接触处的摩擦力忽略不计时,则支承面对物体的约束称为光滑面约束。搁在V形铁上的圆轴所受的约束就是光滑面约束的例子,见图7-7a。光滑面约束只限制物体在接触处的公法线上,并向着光滑面方向的运动,因此物体受到的约束力是位于接触处的公法线上,并指向物体的压力,见图7-7b中的FA和FB。蚃蕿a)b)蚇莃图7-7光滑面约束及其约束力的方向肁a)光滑面约束b)约束力的方向(圆轴受力图)莈螆三、铰链螄在工程力学上,把只限制两构件间的相对移动,而不限制两构件间的相对转动的约束称为铰链。***在图7-8a所示的结构中,构件3是固定不动的(用螺钉固定在机架上,成为固定座),它通过圆柱销2与活动构件1相连接,并限制活动构件1不能沿水平方向(x方向)和垂直方向(y方向)移动,而只能绕圆柱销的轴线转动,即构成了铰链约束,并称为固定座铰链。袆膅a)b)c)e)芁膀图7-8固定座铰链(一)羆a)轴测图b)投影图c)约束力d)结构简图e)受力图节羃当构件1上受到主动力作用时(图中未示出),构件1的孔壁将与圆柱销2在某点K处接触,见图7-8b。与光滑面约束相同的是约束力F位于接触点的公法线上,并指向构件1,见图7-8c;与光滑面约束不